基于模糊pid控制的參數(shù)自適應(yīng)恒壓供水系統(tǒng)的研究

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2、牽會(huì)‘捕練夸／４‘＾放．皆＾》管分類號：TP27UDC：620學(xué)號：13113822335密級：公開溫州大學(xué)碩士學(xué)位論文基于模糊PID控制的參數(shù)自適應(yīng)恒壓供水系統(tǒng)的研究作者姓名：王豐學(xué)科、專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)制造業(yè)信息化技術(shù)研究方向：數(shù)字化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)優(yōu)化指導(dǎo)教師：李峰平完成日期：2016.3.10溫州大學(xué)學(xué)位委員會(huì)溫州大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下迪行的硏究工作及＾取得的硏究成果。盡我所知，除了文中特別加義標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含冥他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的硏

3、究成果，斷包含為獲得溫州大學(xué)蝶潮育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用泣的材料一同工作的同志對本研究所做的任何貢。與我獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。如＇＾ｉ論文作者簽名；至斗日期：年月４日溫州大學(xué)學(xué)位論文使用援權(quán)聲明本人完全了解溫州大學(xué)關(guān)于收集、保存＇使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)溫州大學(xué)可私將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可Ｌ乂采用影印、縮印或掃街等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的論文成果，知巧產(chǎn)權(quán)歸屬溫州

4、大學(xué)。保密論文在解密后遵守此規(guī)定。論文作者簽名：王奪哥艦名：寺＾，廣７Ｊ曰期：年女月曰曰期月曰基于模糊PID控制的參數(shù)自適應(yīng)恒壓供水系統(tǒng)的研究摘要隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)及城市規(guī)模的日益擴(kuò)大，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活用水量越來越大，供水系統(tǒng)面臨著嚴(yán)峻的壓力。尤其是用水高峰期，因水廠及管網(wǎng)能力有限，管網(wǎng)末端水壓偏低，致使偏遠(yuǎn)地區(qū)及高層住宅用戶用水困難。上述問題的有效解決方案是增加變頻恒壓供水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)二次供水?，F(xiàn)有的供水系統(tǒng)主要分為兩大類：一類是水泵工頻運(yùn)行結(jié)合閥門開度調(diào)節(jié)供水，另一類為變頻恒壓供水。工頻泵工頻供水控制方式簡單，但能耗高，性價(jià)比低。研究結(jié)果表

5、明，水泵的軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，因而采用工頻泵恒速供水將有很大一部分電能消耗在閥門和管阻上，用水和供水之間的平衡是通過改變管阻特性實(shí)現(xiàn)的，而非調(diào)節(jié)水泵的揚(yáng)程特性實(shí)現(xiàn)的，因而在閥門及管阻上的能耗嚴(yán)重，供水效率低，水壓波動(dòng)大，可靠性低。本文針對供水系統(tǒng)中管網(wǎng)復(fù)雜、控制對象具有大滯后、高階次、參數(shù)時(shí)變和非線性等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了智能恒壓變頻器將用水和供水之間的不平衡集中反映在供水的壓力上，可通過實(shí)際用水情況調(diào)節(jié)管網(wǎng)壓力，使供水和用水之間保持平衡，從而提高了供水的質(zhì)量。本文主要工作如下：1.首先對恒壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的工作原理、在供水系統(tǒng)上節(jié)能原理進(jìn)行分析論述；指出目前變頻恒壓

6、調(diào)速供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在的問I題。同時(shí)在此基礎(chǔ)上，提出了自己改進(jìn)的變頻恒壓調(diào)速供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。2.較詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)PID控制原理在水泵上的應(yīng)用和存在的問題，以及PID的改進(jìn)算法。提出數(shù)學(xué)模型的同時(shí)，應(yīng)用模糊理論結(jié)合PID控制算法，在運(yùn)行中讓3個(gè)參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行在線調(diào)整，從而對PID控制系統(tǒng)的優(yōu)化，以適應(yīng)復(fù)雜的供水系統(tǒng)。3.介紹基于單片機(jī)STM32變頻恒壓控制系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)框圖，對壓力檢測電路、信號輸入電路、單片機(jī)與變頻器的接口電路、工頻電網(wǎng)電壓檢測電路、工頻方波轉(zhuǎn)化電路、A/D轉(zhuǎn)換電路等進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并在硬件中提出了抗干擾設(shè)計(jì)。4.設(shè)計(jì)了系統(tǒng)主程序流程圖、按鍵操作

7、模塊、LCD液晶顯示模塊、基于模糊理論參數(shù)自適應(yīng)PID控制算法的軟件設(shè)計(jì)。5.設(shè)計(jì)了系統(tǒng)主程序流程圖、按鍵操作模塊、LCD液晶顯示模塊、基于模糊理論參數(shù)自適應(yīng)PID控制算法的軟件設(shè)計(jì)。以及選用本項(xiàng)目制作的單片機(jī)恒壓控制系統(tǒng)在檢測臺上進(jìn)行調(diào)試，結(jié)果表明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)置比較合理，能夠?qū)崿F(xiàn)供水系統(tǒng)的恒壓控制。最后給出本系統(tǒng)存在的缺陷及后期需進(jìn)一步研究的方向。關(guān)鍵詞：變頻恒壓，參數(shù)自適應(yīng)，模糊，控制系統(tǒng)IIBASEDEDONFUZZYPIDCONTROLPARAMETERADAPTIVECONSTANTPRESSURESYSTEMABSTRACTWiththea